面向雷达数字化仿真的目标回波模拟方法研究

雷达数字化设计与仿真技术作为雷达科研的"数字孪生"技术,已成为现代雷达科研必备手段之一,雷达目标回波模拟作为雷达数字化设计与仿真中关键功能之一,应首要解决。雷达目标回波模拟主要面临雷达信号波形的描述、目标的描述和雷达回波的生成等三个技术问题。为此,针对雷达数字化设计与仿真技术中雷达回波模拟问题的技术难题,描述了参数化雷达信号波形及其与目标的相互作用,给出了雷达回波生成的具体方法,并通过仿真验证了提出方法的有效性和可行性。     

一种宽带雷达回波信号模拟器设计

雷达回波信号模拟是雷达系统研制的重要组成部分,通过分析对比三种信号模拟方法各自的特点,根据实际工程背景选择了一种最适合的宽带雷达回波信号模拟器设计方法。该设计方法基于FPGA+AD9957结构,文中首先以固定点目标为例分析了ISAR信号目标回波的特点,然后根据相应的回波信号特点介绍了模拟器的设计思路及模块构成并阐述了基于AD9957的宽带信号生成方式。经实验证明,该回波信号模拟器具有输出带宽大和产生复杂信号的能力,满足工程技术指标要求。     

面向识别测试的雷达目标回波模拟系统设计

本文针对标准信号源、任意波形发生器以及雷达信号模拟器等测试仪器难以有效检验雷达目标检测/跟踪、目标识别等数据处理系统的缺点,设计了新型雷达目标回波模拟系统.新系统采用三级目标回波信号模拟方案,提供基本测试信号、模拟回波信号以及真实回波信号,生成与雷达前端组件输出一致的目标回波,馈入后端数据处理组件,能够有效检验目标检测/跟踪、目标识别等数据处理模块的功能与性能.     

机载SAR半实物快速回波模拟设计及实现

合成孔径雷达(SAR)回波模拟计算量大、用时长,快速的实现SAR回波模拟非常有利于SAR系统的研制。设计了一种基于FPGA的通用雷达快速回波模拟半实物平台;同时为了快速实现SAR回波模拟,改进了基于等效散射体回波模拟算法;考虑到算法的并行运算,优化了可编程逻辑器件(FPGA)硬件实现流程,实现了点目标和自然场景的SAR回波快速模拟并提供高精度的回波数据。实际应用结果表明,设计的通用SAR回波模拟平台能够依据不同的SAR仿真需求快速地模拟回波信号,满足对SAR系统评估测试要求。     

一种雷达中频信号回波模拟系统的设计

针对雷达调试、性能评估和设备维护等工作中需要进行雷达信号回波模拟的工程实际需求,结合机载PD雷达中频信号处理实验仪的研制,分析建立了包含目标回波、地杂波及干扰的相关数学模型,提出了一种基于PC+DSP+FPGA架构的雷达中频信号回波模拟系统的设计方案及实现方法,完成了硬件、软件及信号控制处理算法的设计。该系统的硬件部分以通用计算机为平台,利用上位机控制FPGA和DSP并通过DDS产生实验仪所需的雷达中频回波信号。实验和应用测试结果表明:实现的回波模拟系统能实现多种信号形式的雷达中频回波信号,信号模式切换灵活,具有控制精度高,系统输出可靠稳定等特点,达到了设计要求。     

基于FPGA的雷达信号高速实时采集和显示系统设计

雷达回波采集的目的是为雷达数据处理和目标检测、定位、跟踪做必要的准备。本系统采用带有RAID适配卡的工控机作雷达视频回波采集的主控设备,设计了基于FPGA的雷达信号高速采集卡。利用FPGA内部双口RAM的乒乓切换与缓冲区环行存储技术保证了连续采集。采用数据抽取、坐标查表映射等技术在微机显示器上以PPI（平面位置）方式进行实时显示。试验结果表明本系统能够对每秒50万点的雷达回波信号进行实时高速连续采集、存储和实时显示。     

SAR目标模拟器硬件平台设计与实现

针对当前国内大多数雷达目标模拟器不能模拟大时带宽积合成孔径雷达(SAR)目标回波问题,提出了一种SAR目标模拟器硬件平台架构,采用FPGA控制DDRII存储器来存储和输出数字回波,通过数模转换后可以输出带宽150 MHz以上模拟回波信号.由于主机与目标模拟板通信采用CPCI总线,其数据吞吐率比采用USB接口的注入式SAR目标模拟器高.该平台可以3个通道同时输出不同信号,因此可模拟聚束、条带和扫描SAR等工作模式回波.测试结果表明该平台满足系统指标设计要求.     

基于FPGA的脉冲压缩雷达目标模拟器设计

目标模拟器在雷达的研制生产过程中具有重要的意义,不仅能加快项目开发进度,还能降低研制和实验费用。介绍的模拟器主要是针对脉冲压缩雷达而设计,该模拟器通过对雷达回波中频信号模拟,利用FPGA技术实现,具有设计简单、使用方便、成本低等特点。首先根据系统要求建立了二相码脉冲压缩雷达目标回波信号的数学模型,利用辛克函数模拟雷达天线扫描状态;然后给出了基于FPGA的设计解决方案以及主要模块的实现方法;最后给出了设计可行的结论,同时指出了今后将改进的地方。     

一种非相参雷达回波信号模拟器的设计

分析雷达回波特性,从非相参信号模拟开始,提出一种雷达回波模拟器的实现方法。该方法可以利用已知或计算机产生的目标信息运算获得回波信号数据,通过FPGA或DSP芯片控制DDS产生中频回波信号。这种方法具有极大的灵活性和通用性,只要改变计算机回波信号计算模型或参数,即可实现不同回波信号的模拟。     

一种高效雷达信号模拟器

为了给某些雷达信号处理算法的研究提供一种有效验证手段,设计此款雷达信号模拟器。系统基于DSP＋FPGA＋DDS架构：以DSP为核心,将AD9957作为基本目标信号产生器,在DSP的控制下FPGA产生基带数据提供给上变频芯片AD9957,完成中频模拟信号的产生。该模拟器创新地利用基于乘法器的迭代算法模拟多种类型雷达回波信号,特别适合产生大时宽信号。这种架构在产生多目标,和差信号方面比传统方法更节省硬件资源。结果表明,该系统集成度高,可扩展性强,数据产生方法高效。     

基于虚拟仪器技术的雷达信号模拟器设计．

为了解决采用DSP技术的雷达模拟器的硬件外围电路设计复杂、人机交互界面设计繁琐的问题,利用FPGA芯片控制能力强,设计灵活以及LabVIEw语言易于实现人机交互界面设计等优点,采用计算机结合NI公司的PCI-5640R数据收发中频卡,设计了雷达回波模拟器。利用Matlab仿真出线性调频、杂波、干扰等信号数据后,通过PCI总线把它们写入板卡的FPGA中,由FPGA控制时序,经D／A转换后将数据送出,从而实现雷达回波信号的模拟。实验结果表明,该模拟器具有良好的通用性和精确度,并且结构简单,使用灵活。该设计形式对于今后雷达信号模拟器模块化设计具有借鉴意义。     

基于CPCI总线的通用雷达回波信号模拟器

为了在实验室环境下对雷达信号处理系统进行调试和工作效能测试，设计了一种基于紧凑型外部设备互联总线（CPCI）和现场可编程门阵列技术的通用雷达回波信号模拟器，利用MATLAB的强大仿真功能，模拟产生各种体制雷达的回波信号数据，通过CPCI总线把它们写入该信号模拟器的同步动态随机存储器中，雷达信号处理模块再从该模拟器中反复读出数据进行处理，从而调试和检测雷达信号处理模块在各种杂波及无源干扰条件下对目标的处理。结果证明，该模拟器具有良好的通用性和精确度，并且运行可靠。     

多体制雷达视频模拟器设计及实现

详述了多体制雷达模拟器的设计思想及其实现方法,该模拟器采用嵌入式计算机PC104和高速大规模可编程逻辑器件FPGA相合的方法,能够模拟多种雷达体制的目标回波信号和杂波信号,该模拟器和接收、天馈、信号处理、终端数据处理组成雷达仿真系统对干扰机侦察设备进行测试和评估,也可作为实验设备用于信号处理机的调试、测试和评估,在同一硬件平台上,通过软件加载来满足各种不同体制的雷达目标、杂波模拟。     

一种基于TMS320C6416和FPGA的实时雷达信号模拟器设计

提出一种基于高速数字信号处理器(TMS320C6416)和FPGA(EP1C6)的实时雷达信号模拟器的设计方案。该方案采用计算机产生雷达回波数据,通过CompactPCI总线或者USB总线以DMA方式将数据传输到DSP中,通过DSP对数据进行再处理,形成更为丰富的雷达回波信号数据,经过数模转换成雷达视频回波信号,供雷达信号处理机调试使用。     

基于BF533和FPGA的雷达信号模拟器设计实现

提出一种基于高速数字信号处理器(BF533)和FPGA(XC5VLX30)的雷达信号模拟器方案。该方案采用ARM输入雷达参数,并通过高速USB接口将数据传输到DSP中。DSP对参数进行再处理,并传递给由FPGA实现的直接数字频率合成器中,进而合成各种模式的雷达回波信号。     

基于Camera接口的船用导航雷达显示设计

介绍了基于ARM的Camera接口船用导航雷达显示设计。通过FPGA将雷达回波转换成ITU—RBT601／656视频信号,将视频信号送入ARM的Camera接口,存贮在帧缓存存储器,ARM的显示控制器以DMA的方式读取帧缓存数据,与人机界面在显示控制内部混合叠加后直接送显示器显示。该设计实现了雷达的回波和人机界面的同步显示。满足了船用导航雷达系统的显示要求,并在工程上验证了该设计的有效性。     

基于FPGA和DSP的雷达模目信号设计

在雷达信号处理分系统调试时,经常用到模目信号。为了获得实时多波束雷达模目信号,提出一种基于FPGA和DSP的产生方法,利用FPGA产生时序及控制,DSP实时计算出所需要的回波,这样即使在没有阵面数据的情况下,仍然能够调试信号处理部分。该设计模块使用简单方便,只需通过终端键盘输入参数,即可实时产生所期望的回波,非常适用于雷达研制前期和系统联试时查找问题,而且模块做在脉压板上,不需要单独的插件。     

基于网络平台的雷达兵模拟训练系统

针对目前模拟训练系统中存在的不足，为提高雷达部队日常训练的质量和效率，提出了一种基于网络平台的雷达兵模拟训练系统的设计方案。该系统以具有一定战术背景的雷达情报想定为仿真对象，通过模拟的方法实时产生训练所需的雷达回波信号。根据数据处理服务器在对雷达情报想定预处理过程中所担负的任务，采用了模块化程序设计思想，给出了数据处理服务器软件的设计模型。